TERMÉSZETISMERET. (Fizika) o s z t ály. A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete

Átírás

1 A Siófoki Perczel Mór Gimnázium tanulói segédlete TERMÉSZETISMERET (Fizika) Tanulói kísérletgyűjtemény-munkafüzet az általános iskola 5. osztálya számára 5. o s z t ály CSODÁLATOS TERMÉSZET

2

3 TARTALOM 1. Térfogat Az anyagok belső szerkezete Szabadesés A hang Elektromosság Mágneses alapjelenségek Tükrök és lencsék Évszakok és napszakok Holdfázisok, holdfogyatkozás és napfogyatkozás Napelem működése Szélerőmű működése Nyomáscsökkenés áramló levegőben...26 Szerző: Komáromy Mátyás Lektor: Dr. Dőry István Készült a TÁMOP / A csodálatos természet című pályázat keretében Felelős kiadó: Siófok Város Önkormányzata A tananyagot a felelős kiadó megbízása alapján a KEIOK Kft. és az INNOBOND Kft. fejlesztette Szakmai vezető: Vámosi László szakértő A fényképeket készítette és a kísérleteket elvégezte: Laczóné Tóth Anett és Máté-Márton Gergely Tördelő szerkesztő: Tóth Adrien Kiadás éve: Példányszám: 38 db Nyomda: VUPE 2008 Szolgáltató és Kereskedelmi Kft. Kaposvár, Kanizsai u

4 Természetismeret A kísérlet leírása 1. TÉRFOGAT Emlékeztető, gondolatébresztő A mindennapi életben igen gyakran a térfogatot literben adják meg. Hogyan számítható ez át a fizikában használatos mértékegységekre, vagyis mennyi a váltószám a liter és a dm 3 vagy a cm 3 között? Gyakran tapasztaljuk, hogy sok fizikai mennyiség összeadódik, ha két rendszert egyesítünk. Sokan gondolnák a térfogat is mindig ilyen tulajdonságú, ám kísérleteinkkel megmutatjuk, hogy ez sok esetben mégsem így történik. Mit csinálj, mire figyelj? (Megfigyelési szempontok, végrehajtás) 1. A térfogat mértékegységei Tölts meg egy fél literes palackot vízzel (nem kell teljesen színültig, csak annyira, amennyire üdítővel is szokták)! Töltsd át a vizet a mérőkockába, ha még fér bele, ismételd meg annyiszor, míg tele nem lesz! Jegyezd fel hányadszorra lett tele! Töltsd tele a mérőkockát vízzel, és tölcsér segítségével töltsd át a teljes mennyiséget egy 2 literes műanyag palackba! Ismételd meg, annyiszor, míg meg nem telik! Jegyez fel, hány töltés kellett! 2. Térfogatok összeadódása azonos anyag esetén Mérj ki mérőhengerrel 2 dl babot! Tedd félre, majd mérj ki újra 1 dl-t! Öntsd vissza ehhez a félretett 2 dl-t, és nézd meg menynyi lett összesen! Jegyezd fel az eredményt! Végezd el a kísérletet 2 2 dl műanyag golyóval is! Jegyezd fel az eredményt! Végezd el a kísérletet 1 1 dl borssal is! Jegyezd fel az eredményt! 3. Térfogatok összeadódása különböző anyagok esetén Végezd el az előző kísérletet, de most a 2 dl babhoz 1 dl borsot önts hozzá! Elkeverés után jegyezd fel mennyi lett a térfogatuk összesen! Végezd el a kísérletet pingpong Hozzávalók (eszközök, anyagok) pingponglabdák kicsi műanyag golyók babszemek egész bors szemek műanyag palack (0,5 és 2 literes) 3 1 dm kocka (üreges) tölcsér mérőhenger labdával és műanyag golyóval is, majd borssal és pingpong labdával is (a korábbiakhoz hasonló mennyiségekkel dolgozz)! A térfogat mértékegységei 4

5 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. A térfogat mértékegységei Az 1 dm 3 -es kockába fél liter víz fér bele. A két literes üdítős palackot tölti meg az 1 dm 3 -es edény. Vagyis 1 dm liter, azaz 1 liter dm Térfogatok összeadódása azonos anyag esetén A kísérletekben tapasztaltak szerint töltsd ki a táblázatot! térfogat első adag második adag összesen bab műanyag golyó bors A kísérletekből következik, hogy ha anyagokat öntünk össze, akkor az összeöntött anyag térfogata a térfogatok összegével. 3. Térfogatok összeadódása különböző anyagok esetén A kísérletekben tapasztaltak szerint töltsd ki a táblázatot! bab és bors műanyag golyó és pingponglabda bors és pingponglabda térfogat első adag második adag összesen A kísérletekből következik, hogy ha anyagokat öntünk össze, akkor az összeöntött anyag térfogata a térfogatok összegével. A jelenség magyarázata az, hogy ha különbség az összeöntött anyagokat alkotó részecskék mérete között, akkor a nagyobb részecskék közötti térbe kerül a részecskék egy része. Így az összeöntött térfogat , mint az összeöntés előtti térfogatok összege. A jelenség annál inkább mérhető, minél a különbség a részecskék között. Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 5

6 Természetismeret A kísérlet leírása 2. AZ ANYAGOK BELSŐ SZERKEZETE Emlékeztető, gondolatébresztő Minden anyag a légnemű, a folyékony és a szilárd anyagok is apró részecskékből állnak. A légnemű anyagoknál a részecskék szabadon mozognak, a folyadékoknál ez a mozgás sokkal kötöttebb, a szilárd anyagoknál még inkább, csupán egy kicsit mozdulnak el, rezegnek a helyükön. A különböző halmazállapotú anyagok részecskéi között tehát különböző nagyságú tér van. Ez befolyásolja, hogy mennyire összenyomhatóak az anyagok. Mit csinálj, mire figyelj? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 1. Folyadékok összenyomása Szívj fel egy fecskendőbe vizet! Állítsd függőleges helyzetbe nyílásával felfelé, és nyomd a dugattyút addig, amíg az összes levegő ki nem jön a fecskendőből! A fecskendő nyílását fogd be az ujjaddal, majd próbáld benyomni a dugattyút! Vizsgáld meg, hány egységnyit sikerült összenyomnod a vizet! 2. Levegő összenyomása Egy üres fecskendőt állíts arra a nagyságra, amekkora az előbb volt a víz összenyomása előtt! A fecskendő nyílását fogd be az ujjaddal, majd próbáld benyomni a dugattyút! Vizsgáld meg, hány egységnyit sikerült összenyomnod a levegőt! fecskendő tál víz krétás táblaszivacs 3. Tyndall-jelenség Üss meg egy krétaporos szivacsot! Figyeld meg, a felszálló apró krétapor szemcsék mozgását! Segít, ha az ablakhoz közel végzed el a kísérletet! Levegő összenyomása Folyadék összenyomása 6

7 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Folyadékok összenyomása Rajzold le a kísérletet! A fecskendőben lévő folyadék kezdetben egységnyi térfogatot töltött ki. Összenyomás után a térfogata egységnyi lett. A térfogata egységnyit változott. Azaz a folyadékok lényegében , mert a folyadék részecskék között nincs nagy szabad tér. 2. Levegő összenyomása A fecskendőben lévő levegő kezdetben egységnyi térfogatot töltött ki. Összenyomás után a térfogata egységnyi lett. A térfogata egységnyit változott, mert a légnemű anyagok részecskéi között nagy szabad tér van. 3. A Tyndall-jelenség Rajzold le a porszemcsék mozgását! A krétapor szemcsék mozgást végeztek. Mivel a levegő között nagy szabad tér van, így a részecskék egy ideig egyenesen mozognak, majd ütköznek más részecskékkel, ezután újra mozognak. Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 7

8 Természetismeret A kísérlet leírása 3. SZABADESÉS Emlékeztető, gondolatébresztő Az elengedett tárgyak legyen az labda, toll vagy alma leesnek. Mik ennek az olyan sokszor megfigyelt jelenségnek a jellemzői, számít-e jelentősen a testek mérete, tömege vagy alakja? Mit csinálj, mire figyelj? Ha egy testnek megszüntetjük az alátámasztását, felfüggesztését, akkor leesik. Ezt a mozgást már Galilei ( ) is tanulmányozta, s megállapította, hogy a szabadon eső test egyenletesen gyorsuló mozgást végez. Ennek a mindennapos mozgásnak a megfigyelését, jellemzőinek összegyűjtést végezzük el ezekben a kísérletekben. Hozzávalók (eszközök, anyagok) 1. A szabadesés jelensége Engedj el egy műanyag golyót körülbelül 1 méter magasról, és figyeld meg a mozgását! Nézd meg, miben változik a mozgás, ha magasabbról, vagy ha alacsonyabbról engeded el! Ügyelj arra, hogy kezdősebesség nélkül engedd el a golyót, vagyis ne dobd se felfelé, se lefelé! Többször végezd el a kísérletet, hogy biztos lehess megfigyelésed helyességében! Végezd el a kísérletet többféle méretű golyóval! 2. A szabadesés tömegfüggése Engedj el ugyanabból a magasságból egy fémgolyót és egy azonos nagyságú műanyaggolyót! Ügyelj arra, hogy egyszerre engedd el őket! Nézd meg, melyik ér le hamarabb! Többször végezd el a kísérletet, hogy biztos lehess megfigyelésed helyességében! Vizsgáld meg, milyen tulajdonsága különbözik a golyóknak! fémgolyók műanyag golyók papírlapok 3. A leeső test alakjának hatása Vegyél két azonos méretű papírlapot, az egyiket gyúrd gombóccá! Engedd el őket azonos magasságból, és figyeld meg, mi történik! Többször végezd el a kísérletet, hogy biztos lehess megfigyelésed helyességében! A szabadesés jelensége 8

9 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. A szabadesés jelensége Az 1 méter magasról ejtett golyó sebessége a szabadesés közben változott / nem változott. (A megfelelőt húzd alá!) A magasabbról ejtett golyó sebessége a földetérés pillanatában volt, mint az 1 méterről ejtettnél. Az alacsonyabbról ejtett golyó sebessége a földetérés pillanatában volt, mint az 1 méterről ejtettnél. Az eltérő méretű golyó szabadesése különbözött / nem különbözött az előző kísérlettől. (A megfelelőt húzd alá!) 2. A szabadesés tömegfüggése Az azonos méretű fémgolyó és műanyag golyó szabadesése között különbség volt / nem volt. (A megfelelőt húzd alá!) A két golyónak az anyagán kívül különbözött a is. Mi történt volna, ha más, eltérő anyagú, de azonos méretű golyót ejtesz le? A kísérlet alapján, a szabadesés függ-e a test tömegétől? 3. A leeső test alakjának hatása A két papírlap tömege volt. A két papírlap alakja Melyik lap érkezett le előbb? Melyik lap mozgása hasonlított az előző mérésekben megfigyelt mozgásra? Mit gondolsz, miért így mozogtak a papírlapok? A kísérlet alapján, mi esne le előbb, ugyanabból a magasságból, egy kicsi golyó vagy egy tollpihe? Mit gondolsz, lehet-e olyan állapotot létrehozni, hogy egyszerre érjenek le? Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 9

10 Természetismeret A kísérlet leírása 4. A HANG Emlékeztető, gondolatébresztő Hogyan működik a tihanyi visszhang? A gitár húrja rezeg, miközben pengetik, de vajon minden hang forrása rezgés? Lehet-e a világűrben Mit csinálj, mire figyelj? 1. A hang terjedése A hang terjedéséhez közvetítő közegre van szükség. Indítsd el a zenelejátszót, figyeld meg a hangerejét! Helyezd a lejátszót a szivattyú talpazatára, majd tedd fölé az üvegharangot! Figyeld meg így is a hangerőt! A szivatytyú segítségével csökkentsd a búra alatti levegő mennyiségét! 20 másodpercenként állítsd le a szivattyút, és figyeld meg, hogyan változik a hangerő! Válaszd le a szivattyút, nyisd ki a szelepcsapot, és vizsgáld meg, mi történik, ha a levegő visszaáramlik! hallani, milyen zajos a bolygónk? Ezekre a kérdésekre is választ kapunk, ha elvégezzük az alábbi kísérleteket. 2. A hang forrása rezgő test Gyújts meg egy gyertyát, és a lángjába tartva óvatosan egy üveglapot, kormozd be a lapot! Vigyázz ne égesd meg magad! Üsd meg a hangvillát kalapácscsal, és mikor megszólal, gyors mozdulattal húzd végig a tűjét az üveglap kormozott részén! Végezd el újra, de üsd meg erősebben a villát! 3. A hang visszaverődése Indítsd el a zenelejátszót kis hangerővel, és helyezd a műanyag csőbe! Tedd az asztalra Hozzávalók (eszközök, anyagok) zenelejátszó üvegharang nagy teljesítményű szivattyú gyertya gyufa üveglap kalapács tűvel szerelt hangvilla fémlap műanyag cső a csövet és figyeld meg a hangerőt úgy, hogy a lejátszóval körülbelül azonos magasságban legyen a füled! Helyezz a cső fölé ferdén fémlapot! Figyeld meg, mi történik! Hogyan változik a hangerő, ha elfordítod a lapot? A hang forrása rezgő test 10

11 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. A hang terjedése Amikor a búra alá került a zenelejátszó, kissé lett. Tehát vannak anyagok, amik a hang terjedését. A levegő kiszivattyúzása során a hangerő tovább A végén már a zene. Tehát a hang közvetítő közeg szükséges. Ha a levegő visszaáramlik, ismét van , így újra hallható a hang. Miért csökkentett nyomású gázt alkalmaznak a modern ablakok üvegei között? Keress példát, hol használhatjuk ezt még a mindennapi életben? 2. A hang forrása rezgő test Rajzold le, mit látsz az üveglapon! A hangvillát megütve a villa rezgésbe jön, de ez nem látható túl jól. A kormozott üveglapon kirajzolódott minta alakú, így már jól látszik, hogy a villa Amikor erősebben ütöttük meg a hangvillát a minta alakja Nézz utána, hogyan működik a bakelit lemezjátszó! 3. A hang visszaverődése Amikor a zenelejátszó a csőben van, akkor A fémlapot fölé helyezve a hang , mert a hang a fémlapról. A fémlapot mozgatva a visszavert hang iránya , így lesznek helyzetek, amikor és lesz amikor a hangerősség. Hogyan használható ez a mindennapi életben? Próbálj válaszolni a bevezetőben feltett kérdésekre! Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 11

12 Természetismeret A kísérlet leírása 5. ELEKTROMOSSÁG Emlékeztető, gondolatébresztő Mire lehet használni az elektromos áramot a mobiltelefon feltöltésén és a számítógép működtetésén kívül? A mindennapi életben igen sok elektromos eszközt használunk ezeken kívül is, a világítástól kezdve a zenelejátszókon keresztül a vízforralóig. Sőt valószínű, hogy hamarosan a közlekedésben is sokkal nagyobb szerepe lesz. Ezért érdemes néhány kísérletben az elektromossággal foglalkozni. Mit csinálj, mire figyelj? 1. Elemek, akkumulátorok használata Az elemek akkumulátorok használatánál két szempontot sosem szabad szem elől téveszteni: a helyes polaritást és a megfelelő feszültség értéket! Állapítsd meg a kapott elemekről és akkumulátorokról, hogy melyik a + és melyik a kivezetésük! Jegyezd fel mindegyikről, mekkora a feszültséget képesek biztosítani! Jegyezd fel, milyen típusjelzést találtál rajtuk! 2. Világítás elektromos árammal A zsebtelep és izzó segítségével készíts világító eszközt! Kapcsold be az indukciós lámpát! Tekerd a kart körülbelül egy percen keresztül! Kapcsold be újra a lámpát! Jegyezd fel, mi történt! 3. Hűtés, fűtés elektromos árammal Zsebtelep segítségével indítsd el a ventillátort! Vizsgáld meg, mi történik, ha az AA feliratú elemmel működteted! Hozzávalók (eszközök, anyagok) elemek akkumulátorok zsebtelep izzó lemerült indukciós lámpa hajszárító elektromotor ventilátorral Kapcsold be a hajszárítót! Vizsgáld meg, mi a különbség a két fokozat között! Jegyezd fel a tapasztalatokat! Elemek, akkumulátorok használat 12

13 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Elemek akkumulátorok használata A típusjelzéseket és a feszültségértékeket írd a táblázatba! Típusjelzés feszültség [V] Mit gondolsz, mi történhet, ha fordítva (a + és véget felcserélve) helyezel elemet egy eszközbe? Mi történhet, ha nem megfelelő feszültségű elemet használsz? Hogyan védekezhetnek az eszközök gyártói a rossz feszültségű elemek használata ellen? Mi a különbség az akkumulátor és az elem között? Melyikkel károsítjuk kevésbé a környezetet? Van-e különbség az azonos méretű akkumulátor és elem feszültsége között? Hol használunk akkumulátorokat? 2. Világítás elektromos árammal Rajzold le, hogyan hoztál létre lámpát! Mit tapasztaltál az indukciós lámpás kísérlet során? Milyen előnyei vannak az indukciós lámpának a hagyományos lámpákkal szemben? Milyen különbségek vannak egy energiatakarékos izzó és egy hagyományos izzó között? 3. Hűtés, fűtés elektromos árammal Milyen különbség volt a ventilátor működésében, attól függően, milyen elemről működtetted? Miben különbözik a két fokozat? Milyen célja lehet a légáramlás növelésének? Milyen elektromos eszközöket ismersz, melyekkel fűteni vagy hűteni lehet? Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 13

14 Természetismeret A kísérlet leírása 6. MÁGNESES ALAPJELENSÉGEK Emlékeztető, gondolatébresztő A mindennapokban gyakran találkozunk mágnesekkel. Hűtőmágnessel csíptetjük fel az üzeneteinket, a különböző zárszerkezeteknél Mit csinálj, mire figyelj? 1. Mágneses vonzás és taszítás Fogj a két kezedbe egy-egy két színnel színezett rúdmágnest, és a különböző színű végeikkel nyomd őket össze! Végezd el a kísérletet úgy is, hogy az azonos színű végekkel nyomod össze a mágneseket! Helyezz az asztalra egy színezett rúdmágnest! Figyeld meg, mi történik, ha egyik végéhez egy másik rúdmágnes azonos színű végével közelítesz! Közelíts most az asztalon lévő mágneshez a rúdmágnes különböző végével! is mágnesek segítenek minket (például szekrényajtók, noteszek). Hogyan működnek ezek az eszközök? Erről szólnak ezek a kísérletek. 2. Mágnes vonzó hatása Vizsgáld meg a rendelkezésedre álló tárgyakat, hogyan reagálnak, ha közelítesz hozzájuk a rúdmágnessel! Mindegyik esetben a mágnesnek ugyanazzal a felével közelíts! Végezd el a kísérletet, de most a mágnes másik végével közelíts! Végezd el a kísérleteket patkómágnessel is! Csoportosítsd a tárgyakat viselkedésük alapján! 3. Mágneses mező bemutatása vasreszelékkel Hozzávalók (eszközök, anyagok) két színezett rúdmágnes patkómágnes átlátszó műanyag tálca vasreszelék Helyezz az asztalra egy rúdmágnest és rá egy átlátszó műanyag tálcát! Szórj vékony rétegben (mintha sóznál) vasreszeléket a tálcára! Figyeld meg, hogyan rendeződik el a vasreszelék! Végezd el a kísérletet patkómágnessel is! Végezd el a kísérletet úgy, hogy két rúdmágnest illesztesz egymás után (a különböző végeik érjenek össze)! Mágnes vonzó hatása 14

15 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Mágneses vonzás és taszítás Különböző végeivel összenyomott mágnesrudak Széthúzni a két mágnest. Azonos színű végeivel a mágnesrudakat összenyomni Széthúzni a két mágnest. Ennek oka, hogy mágneses pólus létezik. Az egyiket , a másikat nevezzük. A különböző mágneses pólusok , míg az azonosak egymást. Ez a vonzás és taszítás már közelítéskor is , nem kell, hogy összeérjenek a mágnesek. 2. Mágnes vonzó hatása A tárgyak viselkedtek, amikor a mágnessel közelítettünk. Voltak amiket , voltak amiket a mágnes. Az anyagok viselkedését az, hogy a mágnes melyik végével közelítettünk. Az anyagok viselkedését az, hogy rúdmágnessel vagy patkómágnessel közelítettünk. Csoportosítsd a tárgyakat annak alapján, hogyan viselkedtek a mágnes közelítésekor! Az anyagok tehát csoportba sorolhatók az alapján, hogy a mágnes jól látható hatással van-e rájuk, vagy sem. 3. Mágneses mező bemutatása vasreszelékkel Rajzold le, mindhárom esetben hogyan rendeződött a vasreszelék! Hasonlítsd össze, mi az azonos és mi a különböző a három kísérlet során kialakult ábrákon! Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 15

16 Természetismeret A kísérlet leírása 7. TÜKRÖK ÉS LENCSÉK Emlékeztető, gondolatébresztő A mindennapjainkban gyakran használunk nem sík felületű tükröket. Ilyen például a borotválkozó-tükör vagy a közlekedési tükrök. Ezek az eszközök másképpen alakítanak ki képet a tárgyakról, mint egy közönséges síktükör. Mit csinálj, mire figyelj? 1. Tükrök és lencsék Nézz bele a három előtted álló tükörbe és vizsgáld meg mindegyikben a kialakuló képet! Vizsgálj meg valamilyen szöveget, például ennek a feladatlapnak a betűit két lencsén és az üveglapon át! 2. Homorú tükör Helyezz homorú tükröt az asztalra! Világíts az öt sugaras lézerrel a homorú tükörre úgy, hogy mindegyik fénysugár érje A szemüvegekben lencsét használnak, mint ahogy a távcsövekben és fényképezőgépekben is. Mit takar ez a kifejezés, és miért hasznos az alkalmazásuk ezeknél az eszközöknél? A tükrök és lencsék viselkedésének a tükör felszínét! Figyelj meg, merre haladnak a fénysugarak a tükörig, és hogyan verődnek onnan vissza! 3. Domború tükör Végezd el a 2. pontbeli kísérletet domború tükörrel is! legfőbb jellemzőit vizsgáljuk ebben a kísérletben. Hozzávalók (eszközök, anyagok) síktükör homorú tükör domború tükör üveglap domború lencse homorú lencse öt sugaras lézer 4. Homorú lencse Helyezz mindkét oldalán homorú lencsét az asztalra! Világíts rá az öt sugaras lézerrel úgy, hogy mindegyik fénysugár érje a lencsét! Figyeld meg, hogyan haladnak a fénysugarak a lencséig, majd a lencse túloldalán! 5. Domború lencse Végezd el a 4. pontbeli kísérletet mindkét oldalán domború lencsével is! Domború tükör világítása öt sugaras lézerrel Homorú tükör világítása öt sugaras lézerrel Nagyító Nagyító 16

17 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Tükrök és lencsék A három tükör közül a adta a leginkább valósághű képet. Milyen képet láttál magadról a domború tükörben? Milyen képet láttál magadról a homorú tükörben? Milyennek láttad a betűket a lencséken illetve az üveglapon át? Homorú tükör Rajzold le, hogyan haladtak a fénysugarak! A homorú tükör a rá érkező párhuzamos fénysugarakat Keress olyan világító berendezéseket, ahol ilyen tükröket használnak! A parabola antenna alakja nagyon hasonlít a homorú tükörre? Nézz utána, mi lehet ennek az oka! 3. Domború tükör Rajzold le, hogyan haladtak a fénysugarak! A domború tükör a rá érkező párhuzamos fénysugarakat Keress olyan eszközöket a környezetedben, ahol ilyen tükröket használnak! 4. Homorú lencse Rajzold le, hogyan haladtak a fénysugarak! A homorú lencse a rá érkező párhuzamos fénysugarakat , ezért az ilyen lencsét is nevezik. 5. Domború lencse Rajzold le, hogyan haladtak a fénysugarak! A domború lencse a rá érkező párhuzamos fénysugarakat , ezért az ilyen lencsét is nevezik. Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 17

18 Természetismeret A kísérlet leírása 8. ÉVSZAKOK ÉS NAPSZAKOK Emlékeztető, gondolatébresztő Mit csinálj, mire figyelj? Miért változnak az évszakok? Erre talán sokan tudják a választ, de hogy hogyan lehet meghatározni, hol és mikor lesz a következő napfogyatkozás, azt már sokkal nehezebb megmondani. Az emberiség egyik legrégebbi tudománya a csillagászat. A legkönynyebben megfigyelhető égitestek a Nap és a Hold. Így nem is kezdhetjük mással a csillagászattal való ismerkedésünket, mint ezen égitestek legismertebb jelenségeinek vizsgálatával. Hozzávalók (eszközök, anyagok) Nap-modell Föld-modell Hold-modell lámpa 1. Napszakok változása Jelöld meg a Föld-modellen, körülbelül hol van a lakhelyed! Kapcsold fel a lámpát és nézd meg, hogyan változik a jelölt pont megvilágítása, miközben a Föld forog a saját tengelye körül! (Hogy a megfigyelés a valóságnak megfeleljen, a modellt fentről (északról) nézve, az óramutató járásával ellentétesen kell forgatni) Figyeld meg, hol találhatóak azok a helyek, ahol a lakhelyeddel azonos időpontban van világos! Nézd meg, hol van éppen ellentétes fázisban a nappal és az éjszaka! 2. Évszakok váltakozása Vizsgáld a Föld Nap körüli keringését! A Napot a lámpa modellezze! Figyeld meg, ha a valóságban a Föld tengelye nem merőleges a keringés síkjára, akkor egyformán éri-e a fény az északi és a déli féltekét! Nézd meg, hogyan változik a megvilágítottság, amíg teljesen körbeér a Föld a pályáján! Figyeld meg, a megvilágítottság mely területeken változik jobban és hol kevésbé! Kísérlet Föld-modellel 18

19 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Napszakok változása A tengely körüli forgása felelős a napszakok változásáért. Amikor Magyarországon nappal van, akkor szintén nappal van például és Ugyanekkor éjszaka van például A Föld fordul meg egyszer a tengelye körül. Ha a Föld forogna a tengelye körül, akkor rövidebb lenne egy nap. Ha a Föld forogna a tengelye körül, akkor hosszabb lenne egy nap. Változnának-e a napszakok, ha a Föld ellenkező irányba forogna a tengelye körül? Lehetséges, hogy eljön az idő, amikor ember él majd a Marson. Nézz utána milyen hosszú ott egy nap! 2. Évszakok váltakozása A keringés során, amikor a Föld északi fele a Nap felé dől, akkor az északi féltekét éri a fény. Ilyenkor van itt Az ellenkező irányú dőlés esetén az északi féltekét éri a fény. Ilyenkor van itt A Nap körüli keringése felelős az évszakok változásáért. Amikor Magyarországon nyár van, akkor szintén nyár van például Ugyanekkor tél van például A Föld ér körbe a Nap körüli keringése során. Ha a Föld keringene, akkor rövidebb lenne egy év. Ha a Föld keringene, akkor hosszabb lenne egy év. Változnának-e az évszakok, ha a Föld ellenkező irányba keringene? Lehetséges, hogy eljön az idő, amikor ember él majd a Marson; nézz utána milyen hosszú ott egy év! Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 19

20 Természetismeret A kísérlet leírása 9. HOLDFÁZISOK, HOLDFOGYATKOZÁS ÉS NAPFOGYATKOZÁS Emlékeztető, gondolatébresztő Honnan lehet tudni, mikor lesz legközelebb telihold? Erre talán, sokan tudják a választ, de hogy hogyan lehet meghatározni, hol és mikor lesz a következő holdfogyatkozás, azt már sokkal nehezebb megmondani. Az emberiség egyik legrégebbi tudománya a csillagászat. A legkönynyebben megfigyelhető égitestek a Nap és a Hold. Így nem is kezdhetjük mással a csillagászattal való ismerkedésünket, mint ezen égitestek legismertebb jelenségeinek vizsgálatával. Mit csinálj, mire figyelj? Hozzávalók (eszközök, anyagok) 1. Holdfázisok modellezése Helyezd el a Föld-modell mellett a Hold-modellt (nem kell túl közel lennie a két modellnek egymáshoz), majd világítsd meg őket a lámpával oldalról! Figyeld a Holdat a Föld irányából, és nézd meg, mekkora része látszik világosnak és mekkora sötétnek! Vidd körbe a Holdat a Föld körül és figyeld meg, közben hogyan változik a Hold megvilágítottsága! Jegyezd fel, melyik helyzet felel meg a telihold, félhold és újhold állapotoknak! 2. Holdfogyatkozás modellezése Állítsd össze a lámpával a Földés Hold-modellel a telihold fázisának megfelelő helyzetet! Nézd meg, mi történik, ha a Föld és a Hold távolságát csökkented! Vizsgáld meg, hogy megfigyelhető-e a jelenség a többi holdfázis esetén is! Nap-modell Föld-modell Hold-modell lámpa 3. Napfogyatkozás modellezése Helyezd a Nap és a Föld közé a Holdat! Nézd meg, mi történik, ha a Holdat közelíted a Földhöz! Holdfázisok modellezése 20

21 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Holdfázisok modellezése Rajzold le, milyen holdfázisokat figyeltél meg! Hogyan következnek ezek a fázisok egymás után a valóságban? Milyen jelenségek hozhatók összefüggésbe a Hold Föld körüli keringésével? 2. Holdfogyatkozás modellezése Rajzold le, hogyan helyezkednek el az égitestek holdfogyatkozás idején! Holdfogyatkozás akkor figyelhető meg, amikor a Hold közel van a , és a Hold a fázisában van, vagyis a Föld a Hold és a Nap helyezkedik el. A holdfogyatkozás azért van, mert a teljesen megvilágított Hold belép a árnyékába. A jelenség csak a Hold fázisában figyelhető meg, mert máskor a nem lehet a Hold és a között, így nem vethet árnyékot a Holdra. 3. Napfogyatkozás modellezése Rajzold le, hogyan helyezkednek el az égitestek napfogyatkozás idején! Teljes napfogyatkozás akkor figyelhető meg, amikor a Hold közel van a , és a Hold a fázisában van, vagyis a Hold a Föld és a Nap helyezkedik el. A napfogyatkozás azért van, mert a Föld belép a árnyékába. A jelenség csak a Hold fázisában figyelhető meg, mert máskor a nem lehet a Föld és a között, így nem vethet árnyékot a Földre. Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 21

22 Természetismeret A kísérlet leírása 10. NAPELEM MŰKÖDÉSE Emlékeztető, gondolatébresztő Napjainkban egyre nagyobb az emberiség energiaigénye, ezen elsősorban a villamos energia igényét szokták érteni. A villamos energia előállítása mindig bizonyos mértékű környezetszennyezéssel jár, ezért fontos ismernünk, melyik előállítás milyen környezeti problémákat okoz. Magyarországon a villamos energia legnagyobb részét atomerőműben (Pakson) illetve földgáztüzelésű erőművekben állítják elő. Fontos tudni, hogy léteznek egyéb alternatív lehetőségek is. Kísérleteink ilyen lehetőségekből mutatnak be néhányat. Mit csinálj, mire figyelj? 1. Napelem cella működése Csak tanári felügyelettel végezhető kísérlet! Kapcsold össze a vezetékekkel a napelemet az elosztótáblával! Figyelj, hogy mindig a megfelelő színű vezetéket használd! Az elosztótáblát kösd össze a ledlámpával, most is ügyelj, a vezetékek színe egyezzen meg a csatlakozó színével! Figyeld meg, mi történik, ha fény éri a napelemet! Válaszd le az elosztótábláról a ledvillogót, és kapcsold össze az elektromotorral! Ha nem indul el a motor, próbáld olyan helyre rakni a napelemet, ahol több fény éri! Előfordulhat, hogy kissé meg kell lökni a motort, hogy mozgásba lendüljön. Hozzávalók (eszközök, anyagok) napelem cella vezetékek ledvillogó elektromotor elosztótábla Napelemek 22

23 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Napelemcella működése Rajzold le a kísérleti összeállításokat! Amikor a napelemet kevés fény érte, akkor a lámpa Amikor több fény érte a napelemet a ledlámpa Ebből az látható, hogy a napelem csak viszonylag erősebb fény hatására Az elektromotor működéséhez villamos energiára van szükség, mint a ledlámpa villogásához. Ez abból látható, hogy olyan megvilágításnál, amikor a ledlámpa villogott, az elektromotor A napelem milyen megvilágításával sikerült működtetni az elektromotort? Lehetséges lenne-e Magyarország teljes villamos energiaellátását napelemekkel biztosítani? Ha nem miért? Hova lehetne nagyobb mennyiségben napelemet telepíteni? Magyarországon milyen évszakban lehetne a legjelentősebb mennyiségű villamos energiát termelni napelemmel? Melyik évszakban van hazánkban a legnagyobb villamosenergia-felhasználás? Nézz utána, a Föld mely részein lehet hazánknál hatékonyabban villamos energiát termelni napelemmel! Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 23

24 Természetismeret A kísérlet leírása 11. SZÉLERŐMŰ MŰKÖDÉSE Emlékeztető, gondolatébresztő Napjainkban egyre nagyobb az emberiség energiaigénye, ezen elsősorban a villamos energia igényét szokták érteni. A villamos energia előállítása mindig bizonyos mértékű környezetszennyezéssel jár, ezért fontos ismernünk, melyik előállítás milyen környezeti problémákat okoz. Magyarországon a villamos energia legnagyobb részét atomerőműben (Pakson), illetve földgáztüzelésű erőművekben állítják elő. Fontos tudni, hogy léteznek egyéb alternatív lehetőségek is. Kísérleteink ilyen lehetőségekből mutatnak be néhányat. Mit csinálj, mire figyelj? 1. Szélerőmű működése Csak tanári felügyelettel végezhető kísérlet! Szereld a három legkisebb szárnyat a modellre! Kapcsold öszsze a vezetékekkel a modellt az elosztótáblával! Figyelj, hogy mindig a megfelelő színű vezetéket használd! Az elosztótáblát kösd össze a ledlámpával, most is ügyelj, a vezetékek színe egyezzen meg a csatlakozó színével! Kapcsold az elosztótáblára a ledvillogót! A szélkerék megforgatásához a változtatható sebességű légbefúvót használd! Figyeld meg, mi történik! Szereld le a ledlámpát az elosztótábláról, és csatlakoztasd helyette az elektromotort! Figyeld meg, mi történik! Cseréld ki a szárnyakat hosszabbakra, és vizsgáld meg, hogyan befolyásolja ez a szélerőmű működését! Hozzávalók (eszközök, anyagok) szélerőmű modell szárnyprofilok (4-féle, mindegyikből 3 db) vezetékek ledvillogó elektromotor elosztótábla változtatható sebességű légbefúvó Szélenergia terepasztalon 24

25 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Szélerőmű működése Rajzold le a kísérleti összeállításokat! Amíg a légbefúvó nem forgatta a szélerőmű lapátjait, addig a ledlámpa Amikor a légbefúvó megforgatta a szélerőmű lapátjait akkor, a lámpa Amikor a légbefúvó sebességét növeltük, akkor a lámpa Az elektromotor működéséhez villamos energiára van szükség, mint a ledlámpa villogásához. Ez abból látható, hogy a legalacsonyabb szélsebességnél, amikor a ledlámpa villogott az elektromotor Magasabb szélsebességnél az elektromotor is , majd a sebességet tovább növelve a motor Hogyan befolyásolta a szélerőmű működését a szárnyprofilok cseréje? Hová érdemes szélerőműveket építeni? Nézz utána, milyen országokban van erre igazán jó lehetőség! Miért nem lehet Magyarország villamos energiaellátását teljesen egészében szélerőművekre alapozni? Vannak-e hazánkban szélerőművek? Ha igen, hol? Melyek a szélerőművek kedvező és kedvezőtlen tulajdonságai? Nézz utána, körülbelül mennyi szélerőmű termel annyi villamos energiát, mint az atomerőmű Pakson! Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 25

26 Természetismeret A kísérlet leírása 12. NYOMÁSCSÖKKENÉS ÁRAMLÓ LEVEGŐBEN Emlékeztető, gondolatébresztő Időjárás-jelentések során gyakran hallhatod, hogy különböző légnyomás értékeket említenek. A levegőnek tehát van nyomása. Ez a nyomás érték nem állandó. Például, ha Mit csinálj, mire figyelj? 1. Összeugró papírlapok Tarts a kezedben függőlegesen két papírlapot egymástól körülbelül 5 cm-re egymással párhuzamosan! Fújj a két lap közé erősen! Figyeld meg, mi történik a papírlapokkal! 2. Lebegő pingponglabda Csak tanári felügyelettel végezhető kísérlet! a levegő áramlani kezd, akkor a légnyomás csökken - és viszont: nyomáskülönbség hatására légáramlás indul meg. Ehhez kapcsolódó jelenségeket vizsgálunk. Állítsd a légfúvót olyan helyzetbe, hogy felfelé fújja a levegőt! Helyezz pingpong labdát az áramló levegőbe úgy, hogy a légáramlat közepébe helyezd a labdát! Jegyezd fel, mi történik a labdával! 3. Elhajló gyertyaláng Gyújtsd meg a gyertyát! Vigyázz, ne kerüljön gyúlékony anyag a láng közelébe! Egy üvegcsővel fújj el gyertya mellett! Vizsgáld meg, mi történik a gyertya lángjával! Hozzávalók (eszközök, anyagok) 2 írólap változtatható sebességű légfúvó pingponglabda gyertya gyufa üvegcső festékszóró-modell két vékony, egymásra merőleges fémcsőből áll! Állítsd bele az egyik csövet a vízbe függőlegesen, és fújj bele erősen a másik, vízszintes csőbe! Figyeld meg, mi történik! 4. Festékszóró modell Egy pohárba tölts vizet! A modell Lebegő pingponglabda 26

27 Készítette: Komáromy Mátyás Természetismeret FELADATLAP Mi történt? (tapasztalatok rögzítése) 1. Összecsukódó papírlapok Rajzold le a kísérletet! Amikor a lapok közé fújunk, a lapok Ennek oka, hogy a sebesen áramló levegő nyomása , a nagyobb külső légnyomás pedig nyomja a lapokat. 2. Lebegő pingpong labda Rajzold le a kísérletet! A labda a légáramlatba helyezve A légáramlatban a nyomás a környezetében lévő külső légnyomáshoz képest. Ez a külső nagyobb nyomás tartja a légáramlatban a labdát. 3. Elhajló gyertyaláng Rajzold le a kísérletet! A gyertya melletti elfújáskor a nyomás a külső nyomáshoz képest. Ez a nyomáskülönbség az oka a gyertyaláng elhajlásának. 4. Festékszóró modell Rajzold le a kísérletet! A vízszintes csőbe fújva a függőleges cső felett áramlani kezd a levegő. Ennek hatására levegő nyomása. A pohárban lévő víz felszínére a hat. Mivel ez a nyomás mint a függőleges cső feletti nyomás, a csőben felszívódik a víz - valójában a nagyobb külső légnyomás a vizet. Milyen eszköznél használjuk ezt a jelenséget a mindennapokban? Felhasznált irodalom: saját ötlet alapján 27

28 JEGYZETEK

29 JEGYZETEK

30 JEGYZETEK

31 MŰKÖDÉSI SZABÁLYZAT A laboratóriumi munka rendje 1. A laboratóriumi helyiségben a gyakorlatok alatt csak a gyakorlat-vezető tanár, a laboráns, illetve a gyakorlaton résztvevő tanulók tartózkodhatnak. 2. A teremben tartózkodó valamennyi személy köteles betartani a tűzvédelmi és munkavédelmi előírásokat. 3. A gyakorlat végeztével a tanulók rendbe teszik a munkaterü-letüket, majd a gyakorlatvezető tanár átadja a laboránsnak a helyiséget. A csoport ezek után hagyhatja el a termet. 4. A laboratóriumot elhagyni csak bejelentés után lehet. 5. A gyakorlaton részt vevők az általuk okozott kárért anyagi felelősséget viselnek. 6. Táskák, kabátok tárolása a laboratórium előterének tanulószekrényeiben megengedett. A terembe legfeljebb a laborgyakorlathoz szükséges taneszköz hozható be. 7. A laboratóriumi foglalkozás során felmerülő problémákat (meghibásodás, baleset, rongálás, stb.) a gyakorlatvezető tanár a laborvezetőnek jelenti és szükség szerint közreműködik annak elhárításában és a jegyzőkönyv felvételében. Munkavédelmi és tűzvédelmi előírások a laboratóriumban Az alábbi előírások minden személyre vonatkoznak, akik a laboratóriumban és az előkészítő helyiségben tartózkodnak. A szabályok tudomásulvételét aláírásukkal igazolják, az azok megszegéséből eredő balesetekért az illető személyt terheli a felelősség. 1. Valamennyi tanulónak kötelező ismerni a következő eszközök helyét és működését: - Gázcsapok, vízcsapok, elektromos kapcsolók - Porraloltó készülék, vészzuhany - Elsősegélynyújtó felszerelés - Elszívó berendezések - Vegyszerek és segédanyagok 2. A gyakorlatokon kötelező egy begombolható laborköpeny viselése, melyeket a tanulók helyben vehetnek igénybe. Köpeny nélkül a munka nem kezdhető el. 3. A hosszú hajat a baleset elkerülése végett össze kell fogni. 4. A laboratóriumban étkezni tilos. 5. A tanárnak jelenteni kell, ha bármiféle rendkívüli esemény következik be (sérülés, károsodás). Bármilyen, számunkra jelentéktelen eseményt (karmolás, preparálás közben történt sérülés stb.), toxikus anyagokkal való érintkezést, balesetet, veszélyforrást (pl. meglazult foglalat, kilógó vezeték) szintén jelezni kell a tanárnak. 6. A nagyobb értékű műszerek ki/be kapcsolásához kérjük a laboráns segítségét. Ezek felsorolása a mellékletben található. 7. A maró anyagok és tömény savak/lúgok kezelése kizárólag gumikesztyűben, védőszemüvegben történhet. Ha maró anyagok kerülnek a bőrünkre, azonnal törüljük le puha ruhával, majd mossuk le bő csapvízzel. 8. Mérgező, maró folyadékok pipettázása csak dugattyús pipettával vagy pipettázó labdával történhet. 9. A kísérleti hulladékokat csak megfelelő módon és az arra kijelölt helyen szabad elhelyezni. A veszélyes hulladékokat (savakat, lúgokat, szerves oldószereket stb.) gyűjtőedényben gyűjtsük. Vegyszermaradványt ne tegyünk vissza a tárolóedénybe. 10. A gyakorlati órák alkalmával elkerülhetetlen a nyílt lánggal, melegítéssel való munka. - A gázégő begyújtásának a menete: 1; tűzveszélyes anyagok eltávolítása, 2; a kivételi hely gázcsapjának elzárása, 3; a fő gázcsap kinyitása, 4; az égő levegőszelepének szűkítése, 5; a gyufa meggyújtása, 6; a kivételi hely gázcsapjának kinyitása és a gáz meggyújtása. - A kémcsöveket szakaszosan melegítjük, az edény száját soha ne irányítsuk személyek felé. - Tűzveszélyes anyagokat ne tartsunk nyílt láng közelében. Az ilyen anyagokat tartalmazó üvegeket tartsuk lezárva, és egyszerre csak kis mennyiséget töltsünk ki. - Ne torlaszoljuk el a kijárati ajtót, és az asztalok közötti teret. - Az elektromos, 230 V-ról működő berendezéseket csak a tanár előzetes útmutatása alapján szabad használni. Ne nyúljunk elektromos berendezésekhez nedves kézzel, a felület, melyen elektromos tárgyakkal kísérletezünk, legyen mindig száraz. - Tilos bármely elektromos készülék belsejébe nyúlni, burkolatát megbontani. - A meghibásodást jelentsük a gyakorlatvezető tanárnak, a készüléket pedig a hálózati csatlakozó kihúzásával áramtalanítsuk. - Esetleges tűzkeletkezés esetén a laboratóriumot a tanulók a tanár vezetésével a kijelölt menekülési útvonalon hagyhatják el. 11. Munkahelyünkön tartsunk rendet. Ha bármilyen rendellenességet tapasztalunk, azt jelentsük a gyakorlatot vezető tanárnak. Rövid emlékeztető az elsősegélynyújtási teendőkről Vegyszerek használata mindig csak a vegyszer biztonsági adatlapja szerint történhet. Az elsősegélynyújtási eljárásokat a gyakorlatvezető tanár végzi. Tűz vagy égési sérülés esetén - Az égő tárgyat azonnal eloltjuk alkalmas segédeszközökkel (víz, homok, porraloltó, pokróc, stb.). Elektromos tüzet vízzel nem szabad oltani. - Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek tüzét tilos vízzel oltani! - Az égési sebet ne mossuk, ne érintsük, ne kenjük be, hanem csak száraz gézlappal fedjük be. Kisebb sérülésnél (zárt bőrfelületnél) használhatók az Irix vagy Naksol szerek. Mérgezés esetén - Ha bőrre került: száraz ruhával felitatjuk, majd bő vízzel lemossuk. - A bőrre, illetve testbe kerülő koncentrált kénsavat nem szabad vízzel lemosni, vagy hígítani, mert felforrósodik és égési sérüléseket okoz - Ha szembe jutott: bő vízzel kimossuk (szemzuhany), majd 2%-os bórsav oldattal (ha lúg került a szembe) vagy NaHCO 3 oldattal (ha sav került a szembe) öblítünk és a szemöblögető készletet használjuk. - Ha belélegezték: friss levegőre visszük a sérültet. - Ha szájüregbe jutott: a vegyszert kiköpjük, és bő vízzel öblögetünk. Sebesülés esetén - A sebet nem mossuk vízzel, hanem enyhén kivéreztetjük. - A sebet körül fertőtlenítjük a baleseti szekrényből vett alkoholos jódoldattal, majd tiszta és laza gézkötést helyezünk rá. Kisebb sérüléseknél sebtapaszt alkalmazunk. Áramütés esetén - Feszültség mentesítünk, a balesetest lefektetjük, pihentetjük és a sebeit laza gézkötéssel látjuk el. Amenynyiben az áramütés a szívet is leállítaná, azonnali újraélesztésre van szükség. Értesítjük az iskolaorvost.

32 Kedves Diákok! A természettudományos laboratóriumi órák keretében a TÁMOP / számú, Csodálatos természet Természettudományi Labor fejlesztése a Siófoki Perczel Mór Gimnáziumban című pályázat programjában vesztek részt. A fejlesztés a pályázó Siófok Város Önkormányzata és a KLIK Siófoki tankerületének konzorciuma, valamint a Siófoki Perczel Mór Gimnázium összefogásával, s nem utolsó sorban az Európai Unió támogatásával valósult meg. Fő célunk a természettudományos tantárgyak, így a kémia, fizika, biológia és földrajz érdekes jelenségeinek bemutatása, s általuk a világ és a természet törvényeinek, működésének a megismertetése. A kísérletgyűjteményt tanáraitok állították össze számotokra, és ők is fognak bevezetni benneteket a laboratóriumi munkába, a világszínvonalú kísérleti eszközök helyes használatába. Bízunk benne, hogy az itt megtanultak és megtapasztaltak sok élményt nyújtanak számotokra és továbbgondolásra, továbbtanulásra ösztönöznek majd benneteket. A gyakorlatokhoz jó munkát kívánunk! A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.